2023-10-15
Karen Chen

中兴云计算中心氢燃料电池开启站点能源新范式

中兴云计算中心氢燃料电池开启站点能源新范式

最近圈子里不少朋友在问,阿拉都在谈数据中心绿色化,这个氢燃料电池听起来蛮时髦的,到底靠不靠谱?这确实是个好问题。当我们讨论云计算中心的能源未来时,仅仅关注PUE(电能使用效率)已经不够了,我们更需要关注能源的“质”——它的来源、它的稳定性和它的碳足迹。这就引出了今天的主角:氢燃料电池在大型数据中心的应用,特别是像中兴云计算中心这样的标杆项目。

数据中心能源系统示意图

现象是明摆着的。全球数据中心的能耗已经占到了全社会用电量的约1%到2%,并且随着AI算力需求的爆炸式增长,这个数字还在快速攀升。传统的“市电+柴油发电机”备份模式,在双碳目标下压力越来越大。一方面,电网的绿电比例在提升但波动性也增加了;另一方面,柴油备份的碳排放和运营成本(尤其是在偏远地区)成了企业难以承受之重。这就催生了对新型、高可靠性、零碳备用电源的迫切需求。

那么,数据如何支撑这个趋势呢?根据国际能源署(IEA)的报告,到2026年,全球数据中心的电力需求可能比2022年翻一番。与此同时,氢能产业正在快速降本,质子交换膜(PEM)燃料电池的寿命和效率不断提升。在一些对供电连续性要求极高的场景,比如金融交易系统、云计算核心节点,氢燃料电池作为长时间备份电源的可行性已经被反复验证。它的优势在于:

  • 零碳排放:只排放水和热,真正实现备用电源环节的绿色化。
  • 长时储能:相较于锂电池储能通常数小时的支撑能力,通过搭配储氢罐,它可以轻松实现数十甚至数百小时的持续供电。
  • 环境友好:运行安静,无氮氧化物等污染物,对部署环境要求更宽松。
  • 快速响应:启动速度可达秒级,能满足数据中心对备用电源切换的苛刻要求。

一个来自站点能源领域的平行案例

讲到这里,我想分享一个我们海集能在类似领域的实践。作为一家从2005年就开始深耕新能源储能的老兵,我们为全球无数通信基站、物联网微站提供“光储柴”或“光储氢”一体化的站点能源解决方案。

在非洲某国的偏远地区通信基站项目中,当地电网极其不稳定,一周停电数次是家常便饭。传统方案依赖柴油发电机,但燃油运输成本高企,且运维困难。我们为那里部署了集成光伏、锂电和氢燃料电池的混合能源柜。具体数据是这样的:

组件角色效果
光伏阵列主供电源日均发电满足基站70%需求
锂电池组短时储能与调峰应对日常波动和短时停电
氢燃料电池长时备用电源在连续阴雨天或电网长时间故障时,保障基站连续运行7天以上

这个方案实施后,站点能源成本降低了超过40%,碳排放几乎降为零,并且实现了全年99.99%的供电可用性。这个案例告诉我们,将氢燃料电池作为长时、可靠的“能源压舱石”,在技术上是完全成熟且经济上可行的,尤其在电网薄弱或绿色电力要求高的场景。

集成化能源柜外观

回到中兴云计算中心的启示

所以,当看到中兴在其云计算中心探索应用氢燃料电池时,我一点也不意外,反而觉得这是水到渠成的一步。云计算中心,本质上就是一个超级庞大的“关键站点”,它对电力的依赖和稳定性要求,比单个通信基站高出几个数量级。在这里引入氢燃料电池,意义可能更为深远。

它不仅仅是买了一套备用电源设备,更可能是在构建一个“微能源网络”。这个网络可以:与当地光伏、风电等可再生能源耦合,将富余的绿电通过电解水制氢储存起来;在电网用电高峰或电价高时,使用储存的氢通过燃料电池发电,减轻电网压力并实现电费优化;在电网故障时,提供远超柴油发电机续航能力的零碳保障。这完全符合我们海集能所倡导的“高效、智能、绿色”的能源解决方案理念。我们位于南通和连云港的基地,一个擅长为这种前沿场景定制化设计系统集成,另一个则专注于标准化核心部件的规模化制造,正是为了支持这种从想法到落地的一站式交付。

更深一层的行业见解

在我看来,中兴的尝试是一个强烈的信号。它标志着数据中心行业的减碳路径,正在从“节能”(提高能效)和“购绿”(购买绿电),深入到“替碳”(用零碳技术替代化石能源备用系统)的深水区。氢燃料电池的应用,将数据中心的“绿色”从运行状态延伸到了应急状态,实现了全工况的低碳化。

当然,挑战也是存在的,比如氢气的储存、运输安全规范,以及当前相对较高的初始投资成本。但这些都会随着产业规模扩大和标准完善而逐步解决。二十年前,我们觉得光伏发电贵得离谱,现在呢?技术迭代和规模化带来的降本魔力,在氢能领域很可能再来一次。

那么,下一个问题留给大家:当越来越多的云计算中心、边缘计算节点开始拥抱氢能,它会对整个能源互联网的结构,产生怎样意想不到的蝴蝶效应呢?或许,未来的数据中心,不仅仅是数据的处理中心,也会成为区域智慧能源网络中的一个重要平衡节点。这个前景,想想就蛮有意思的,不是吗?

作者简介

Karen Chen———毕业于浙大电气工程学院,海集能高级产品技术专家。专注通信站点能源与光伏储能领域,始终坚持以技术创新推动高效、可靠的能源解决方案落地。欢迎对光伏储能、站点能源感兴趣的朋友交流探讨。 手机: 13764881846,邮箱: shanghaihuijuenet@gmail.com, 在线沟通(免费)

汇珏科技集团成立于2002年,以"通信设备智造+储能系统集成"为双轮驱动。海集能(上海海集能新能源科技有限公司)是其旗下专注新能源储能的子公司,成立于2005年。海集能主营数字能源解决方案、站点能源设施产品及EPC服务,产品涵盖基站储能、储能电池、站点能源解决方案等,应用于工商业、户用、微电网及通信基站等领域。

——END——

相关文章

更多发布
在线咨询 电话联系